图像中与亮度均匀性相似的几个概念

       我们了解了暗角这个概念,以及其产生的原因与避免的方法。在此,我们来了解下经常遇到的另一个概念,图像的亮度均匀性,图像的亮度均匀性可以分为亮度均匀性检测和色度均匀性检测,是指在场景中由于镜头的光学特性造成的图像中心与四周亮度不一致的现象。图像的亮度均匀性看上去有点类似暗角,尤其是当镜头的光圈很小时,暗角不明显时,图像的中心区域亮度到四周边缘地带的亮度呈不明显的渐变。但其实这两者是有很大的区别的,也是两种完全不同的概念。暗角可以通过一些手段进行避免,或者说暗角也不能完全消除,只能降低其影响,而亮度均匀性是镜头本身的特性,是无法避免的。
 
      对于图像的亮度均匀性,我们怎么去理解它的存在呢?由于相机镜头特有的光学特性,会导致传感器影像区的中心区域接收的光量比边缘多,所以造成镜头中心和四个角的亮度不一致。其产生是因为透镜在中心收集更多光的径向性质,如同上述所说,是类似亮度从中心点向四周的圆形发散渐变,这种现象在广角镜头上表现更加明显,看起来是不是与暗角使用广角镜头的效果差不多?正因为如此,我们也常常将暗角、亮度均匀性、白平衡放在一起测试评测。图像亮度的均匀性测试一般也是通过灰阶测试卡完成的,与三种性能的测试也是基本一致的,即在标准实验室环境下,用镜头拍摄18%灰阶测试卡,然后通过iseetest官网提供的免费图像测试软件iqstest进行结果分析,即可得知镜头的均匀性。
 
 
用于白平衡、亮度均匀性测试的灰阶测试卡

用于白平衡、亮度均匀性测试的灰阶测试卡
 
      下面我们来讲另外两个概念,光衰减和渐晕。假如有一个白色背景墙面,你可以使它呈现出原本的白色,或者是黑色、灰色之间的亮色,要达到这样的目的,您只要通过你的闪光距离即可变化背景。即假设你使用的闪光灯设置为手动模式,并使用相同的闪光灯功率和每个镜头相同的快门速度,让白色背景出现在你的镜头里。再将闪光灯拉离白色背景,那么,相对较黑的背景就会在你的镜头里。出现这样的原因是什么呢?这就是光衰减,衰减是因为所谓平方反比定律,例如一个对象距离闪光灯两倍的距离将收到一个1/4的光照。同一个对象,如果是三倍的距离,将得到1/9照明。如果是四倍的距离,将得到1/16照明。适量的光衰减能让图片赏心悦目。渐晕是离镜头中心轴越远(越接近最大视场的边缘地带)的光线经过光学系统的有效孔径阑越小,所以越离轴的光线在离轴的像面上的光强度就越弱,而形成影像由中心轴向离轴晕开。
 
       渐晕是亮度非均匀性最好的体现,它会以圆环形式的亮度递减来呈现在你的图像上。而对于光衰减导致原本白色的墙面拍摄在图像中成为黑色和灰色,我们可以理解为场景亮度不够导致曝光量不足,或者由于距离原因导致光线进入镜头的量不足。对于镜头的亮度均匀性,我们无法对其进行改变,但是可以通过一些拍摄技巧去避免它对图像的影响,或者像前面所讲的暗角一样去利用它,呈现不一样的特殊景象。

       正因为图像的暗角、亮度均匀性、白平衡、光衰减和渐晕在图像的体现上类似,所以概念理解上都基本可以归类到一起,我们在对图像进行肉眼查看时,要注意它们之间的区别,尤其是在选购相机镜头时,是有一定帮助的。

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